התגלה מלווה חדש לכדור הארץ

לכדור הארץ מלווים רבים. הגדול בהם הוא כמובן הירח, המלווה הטבעי של כדור הארץ. בנוסף, יש סביבנו אלפי מלווים מלאכותיים, אלו הם הלווינים המקיפים את כדור הארץ. בשבוע האחרון אושר קיומו של מלווה נוסף, טבעי ומעניין – אסטרואיד טרויאני. למעשה, האסטרואיד הטרויאני אינו מקיף את כדור הארץ ממש, אלא מקיף נקודה מאוד מסוימת על מסלול כדור הארץ סביב השמש. נקודה זו קרויה – נקודת לגרנז' ה-4.

במרחב סביב שתי מסות מתקיים שדה כבידה התלוי במסות ובמרחק ביניהן וכן בשיקולים דינמיים של המערכת. אם נניח מסה זניחה המצויה במרחב סביב שתי המסות, אפשר להגדיר באותו מרחב את הפוטנציאל הכבידתי שחשה אותה מסה בכל נקודה. כאשר פותרים את המשוואות מתקבלות 5 נקודות של שיווי משקל הקרויות נקודות לגרנז'. הנקודה הראשונה, החשובה בהן, קרויה נקודת לגרנז' הראשונה.

בנקודה זו המצויה על הקו המחבר את המסות, מתקיים שיווי משקל לא יציב; כל מסה שתמצא שם מצויה בנקודה בה הכוחות הפועלים עליה שווים אך אם נפעיל עליה כוח לכיוון אחת המסות, היא תעזוב את נקודת שווי המשקל ותיפול לכיוון המסה לכיוונה הפעלנו את הכוח.

נקודה זו חשובה מאוד בתיאורים של העברת מסות בין שני כוכבים שאחד מהם התנפח כל כך והמעטפת שלו הגיעה אל נקודת לגרנז' הראשונה – החומר יעבור ממנו אל הכוכב השני דרך אותה נקודה. שיווי משקל לא יציב דומה לכדור המונח על גבעה – כל עוד לא ניגע בו הוא לא יזוז.

ברגע שניגע בו הוא יפול במורד. לנקודת לגרנז' הראשונה המצויה בין כדור הארץ לשמש, במרחק 1.5 מליון ק"מ מהארץ, חשיבות בחקר השמש כיוון ששם אפשר להציב לווין לחקר השמש תוך שהוא שומר על מיקומו היחסי ביחס לשמש וכדור הארץ כשהשמש לעולם לא תהיה מוסתרת ממנו על ידי כדור הארץ (לדוגמה המצפה לחקר השמש SOHO).

נקודת לגרנז' השנייה מצויה על הקו ארץ-שמש מעבר לכדור הארץ. לנקודה זו חשיבות במונחי חקר החלל כיוון שלווין המוצב שם מקיף את השמש כאשר הוא שומר על מיקומו היחסי ביחס לכדור הארץ.

בניגוד לנקודת לגרנז' הראשונה קיימות עוד שתי נקודות, הנקודות הרביעית והחמישית בהן שיווי המשקל הוא יציב. במקרה של מערכת שבה מסה גדולה וקטנה, נקודות אלו תמצאנה על מסלול המסה הקטנה, משני צדיה באופן סימטרי, באופן שהן יוצרות משולש שווה שוקיים שקודקודו במסה הגדולה וזווית הראש שבו שווה ל-120 מעלות. מסה קטנה המצויה באחת מנקודות אלו תהיה בשווי משקל יציב.

כלומר, אם נפעיל עליה כוח (עד גודל קריטי מסוים) היא תזוז אך תחזור חזרה לאותה נקודה. לכן באופן מעשי, גופים המצויים בנקודות לגרנז' היציבות יעשו מעין מסלול סביבן שצורתו בדרך כלל מסובכת.

הדוגמה הידועה וגם הטובה ביותר במערכת השמש היא המערכת של השמש וכוכב הלכת הענק צדק. על מסלולו של כוכב הלכת צדק סביב השמש, משני צדיו, מצויות שתי משפחות של אסטרואידים המקיפות את השמש תוך שהן נעולות במקומן – אלו הם האסטרואידים הטרויאנים, המזדנבים אחריו במסלולו, והיוונים (Greekes) המקדימים אותו. יש גם קבוצה שלישית על נקודת לגרנ' השלישית המצויה מעבר לשמש, על הקו המחבר את צדק והשמש. אלו הם אסטרואידים ממשפחת "הילדה".

גופים טרויאנים התגלו גם במערכת של שבתאי וירחיו, כאשר במערכת של שבתאי וירחיו דיון ותטיס מצויים שני ירחים בשתי נקודות לגרנז' בכל אחד ממסלולי שני הירחים. אסטרואידים טרויאנים התגלו גם סביב נקודות לגרנז' 4 ו-5 במסלוליהם של נפטון ושל מאדים (למעשה יש כמה אסטרואידים שמסלולם סביב השמש נעול בגלל השפעת כדור הארץ, אך אלו אינם אסרואידים טרויאנים).

והנה זכה גם כדור הארץ באסטרואיד טרויאני משלו - באוקטובר 2010 התגלה גוף שגודלו 300 מטר בסך הכל וניתן לו השם 2010TK7. גוף זה מצוי בנקודת לגרנז' ה-4 (כלומר, מקדים את כדור הארץ במסלולו סביב השמש). הגוף הזעיר התגלה באמצעות הלויין בשדה רחב בקרינת תת-אדום של נאס"א (WISE). הגוף החדש נע ביחס לנקודת לגרנז' כאשר הוא מבצע סביבה מסלול מוארך שצורתו המסובכת משתנה במשך הזמן.

האסטרואיד החדש קטן מכדי שיהיה אפשר להבחין בו בטלסקופ אופטי רגיל. במהלך מסלולו המסובך סביב נקודת לגרנז' הוא מגיע לקרבה מרבית אל כדור הארץ של כ-20 מיליון ק"מ (לשם השוואה, מרחק הירח מאיתנו הוא 400 אלף ק"מ בלבד).

אולם, בגלל לכידותו במערכת שמש-ארץ אין סיכוי שהוא ייפול אל כדור הארץ. גילויו של 2010TK7 שעדיין לא זכה לשם משלו פותח את הדלת לניסיונות גילוי של שכנים קטנים נוספים של כדור הארץ המלווים אותו במסלולו סביב השמש.

מפת כוכבים מסתובבת להורדה ומידע נוסף על התצפית בירח ובכוכבי הלכת ואירועים אסטרונומיים נוספים לשנת 2011 אפשר למצוא בלוח השנה האסטרונומי לשמי ישראל.

ד"ר יגאל פת-אל, קוסמוס טלסקופים, יו"ר האגודה הישראלית לאסטרונומיה, מנהל מצפה הכוכבים בגבעתיים ומנהל פורום אסטרונומיה ב- ynet.